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    Um novo plano para manter os exploradores mais antigos da NASA funcionando
    p O conceito deste artista retrata uma das espaçonaves Voyager da NASA, incluindo a localização do instrumento do subsistema de raios cósmicos (CRS). Ambas as Voyagers foram lançadas com instrumentos CRS operacionais. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    p Com um planejamento cuidadoso e traços de criatividade, os engenheiros conseguiram manter as espaçonaves Voyager 1 e 2 da NASA voando por quase 42 anos - mais do que qualquer outra espaçonave da história. Para garantir que esses robôs antigos continuem a retornar os melhores dados científicos possíveis das fronteiras do espaço, engenheiros de missão estão implementando um novo plano para gerenciá-los. E isso envolve fazer escolhas difíceis, particularmente sobre instrumentos e propulsores. p Uma questão importante é que ambas as Voyagers, lançado em 1977, têm cada vez menos energia disponível ao longo do tempo para operar seus instrumentos científicos e os aquecedores que os mantêm aquecidos no frio do espaço profundo. Os engenheiros tiveram que decidir quais partes recebem energia e quais partes devem ser desligadas em ambas as espaçonaves. Mas essas decisões devem ser tomadas antes da Voyager 2 do que da Voyager 1, porque a Voyager 2 tem mais um instrumento científico coletando dados - e consumindo energia - do que seu irmão.

    p Após extensas discussões com a equipe científica, gerentes de missão desligaram recentemente um aquecedor para o instrumento do subsistema de raios cósmicos (CRS) na Voyager 2 como parte do novo plano de gerenciamento de energia. O instrumento de raios cósmicos desempenhou um papel crucial em novembro passado ao determinar que a Voyager 2 havia saído da heliosfera, a bolha protetora criada por um fluxo constante (ou vento) de partículas ionizadas do sol. Desde então, as duas Voyagers enviaram detalhes de como nossa heliosfera interage com o vento que flui no espaço interestelar, o espaço entre as estrelas.

    p As descobertas da missão da Voyager não estão apenas fornecendo à humanidade observações de territórios verdadeiramente desconhecidos, mas eles nos ajudam a entender a própria natureza da energia e da radiação no espaço - informações importantes para proteger as missões e os astronautas da NASA, mesmo quando estão mais perto de casa.

    p Os membros da equipe da missão agora podem confirmar preliminarmente que o instrumento de raios cósmicos da Voyager 2 ainda está retornando dados, apesar de cair para um frio de menos 74 graus Fahrenheit (menos 59 graus Celsius). Isso é mais baixo do que as temperaturas nas quais o CRS foi testado há mais de 42 anos (até 49 graus Fahrenheit negativos, ou menos 45 graus Celsius). Outro instrumento Voyager também continuou a funcionar por anos depois de cair abaixo das temperaturas nas quais foi testado.

    p "É incrível que os instrumentos das Voyagers tenham se mostrado tão resistentes, "disse a gerente de projeto da Voyager, Suzanne Dodd, que trabalha no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. "Estamos orgulhosos por eles terem resistido ao teste do tempo. A longa vida útil da espaçonave significa que estamos lidando com cenários que nunca pensamos que encontraríamos. Continuaremos a explorar todas as opções que temos para manter as Voyagers fazendo a melhor ciência possível. "

    p A Voyager 2 continua retornando dados de cinco instrumentos enquanto viaja pelo espaço interestelar. Além do instrumento de raios cósmicos, que detecta partículas em movimento rápido que podem se originar do Sol ou de fontes fora do nosso sistema solar, a espaçonave opera dois instrumentos dedicados ao estudo do plasma (um gás no qual os átomos foram ionizados e os elétrons flutuam livremente) e um magnetômetro (que mede os campos magnéticos) para compreender as esparsas nuvens de material no espaço interestelar.

    p Obtendo dados de várias direções, o instrumento de partículas carregadas de baixa energia é particularmente útil para estudar a transição da sonda para longe de nossa heliosfera. Como o CRS pode olhar apenas em certas direções fixas, a equipe de ciência da Voyager decidiu desligar o aquecedor do CRS primeiro.

    p Voyager 1, que cruzou o espaço interestelar em agosto de 2012, continua a coletar dados de seu instrumento de raios cósmicos também, mais de um instrumento de plasma, o magnetômetro e o instrumento de partículas carregadas de baixa energia.

    p Por que desligar os aquecedores?

    p Lançado separadamente em 1977, as duas Voyagers estão agora a mais de 11 bilhões de milhas (18 bilhões de quilômetros) do Sol e longe de seu calor. Os engenheiros precisam controlar cuidadosamente a temperatura em ambas as espaçonaves para mantê-las em operação. Por exemplo, se as linhas de combustível que alimentam os propulsores que mantêm a espaçonave orientada congelassem, as antenas das Voyagers poderiam parar de apontar para a Terra. Isso impediria os engenheiros de enviar comandos para a espaçonave ou de receber dados científicos. Portanto, as espaçonaves foram projetadas para se aquecerem.

    p Mas o funcionamento de aquecedores - e instrumentos - requer energia, que está constantemente diminuindo em ambas as Voyagers.

    p Cada uma das sondas é alimentada por três geradores termoelétricos de radioisótopos, ou RTGs, que produzem calor por meio da decomposição natural dos radioisótopos de plutônio-238 e convertem esse calor em energia elétrica. Como a energia térmica do plutônio nos RTGs diminui e sua eficiência interna diminui ao longo do tempo, cada espaçonave está produzindo cerca de 4 watts a menos de energia elétrica a cada ano. Isso significa que os geradores produzem cerca de 40% menos do que no lançamento há quase 42 anos, limitar o número de sistemas que podem funcionar na nave espacial.

    p O novo plano de gerenciamento de energia da missão explora várias opções para lidar com a diminuição do fornecimento de energia em ambas as espaçonaves, incluindo desligar aquecedores de instrumentos adicionais nos próximos anos.

    p Acelerando os antigos jet packs

    p Outro desafio que os engenheiros enfrentaram é gerenciar a degradação de alguns dos propulsores da espaçonave, que disparam em pulsos minúsculos, ou puffs, para girar sutilmente a espaçonave. Isso se tornou um problema em 2017, quando os controladores da missão notaram que um conjunto de propulsores na Voyager 1 precisava dar mais baforadas para manter a antena da espaçonave apontada para a Terra. Para garantir que a espaçonave possa continuar a manter a orientação adequada, a equipe acionou outro conjunto de propulsores na Voyager 1 que não eram usados ​​há 37 anos.

    p Os propulsores atuais da Voyager 2 começaram a degradar, também. Os gerentes da missão decidiram fazer a mesma chave do propulsor naquela sonda este mês. A Voyager 2 usou esses propulsores pela última vez (conhecidos como propulsores de manobra de correção de trajetória) durante seu encontro com Netuno em 1989.

    p Muitos quilômetros a percorrer antes de dormir

    p O plano dos engenheiros para gerenciar a energia e as peças antigas deve garantir que as Voyager 1 e 2 possam continuar a coletar dados do espaço interestelar por vários anos. Os dados das Voyagers continuam a fornecer aos cientistas observações nunca antes vistas de nossa fronteira com o espaço interestelar, complementando o Interstellar Boundary Explorer (IBEX) da NASA, uma missão que detecta remotamente esse limite. A NASA também está preparando o Mapeamento Interestelar e Sonda de Aceleração (IMAP), devido ao lançamento em 2024, para capitalizar as observações das Voyagers.

    p "Ambas as sondas Voyager estão explorando regiões nunca antes visitadas, então cada dia é um dia de descoberta, "disse o Cientista do Projeto Voyager Ed Stone, que está baseado na Caltech. "A Voyager continuará nos surpreendendo com novos insights sobre o espaço profundo."


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